鋼渣的物理性質(zhì)和化學(xué)組成

時間：2014-06-03 10:14:49

作者：世邦機器

鋼渣是一種由多種礦物和玻璃態(tài)物質(zhì)組成的集合體，由于化學(xué)成分及冷卻條件不同造成鋼渣外觀形態(tài)、顏色差異很大。堿度較低的鋼渣呈灰色，堿度較高的鋼渣呈褐灰色、灰白色。渣塊松散不粘結(jié)，質(zhì)地堅硬密孔隙較少。渣坨和渣殼結(jié)晶細密、界限分明、斷口整齊。自然冷卻的鋼渣堆放一段時間后發(fā)生膨脹風(fēng)化，變成土塊狀和粉狀。

鋼渣的含水率與燜渣方式和冷卻條件決定了鋼渣性能的多樣性及其利用的多種途徑，鋼渣通常含水率為3-8％。平爐鋼渣比重略小，孔隙稍多，穩(wěn)定性要好一些。鋼渣利用處理后的鋼渣一般呈灰黑色，硬密實，含堿量高時呈淺白色。由于鋼渣含鐵較高，因此比高爐渣密度高，一般為3．1．3．69／cm3。鋼渣容重不僅受其密度影響，還與粒度有關(guān)。通過80目標(biāo)準(zhǔn)篩的渣粉，平爐渣為2．17．2．209／cm3，電爐渣為1．629／cm3左右，轉(zhuǎn)爐渣為1．74 g／cm3左右。由于鋼渣致密且含有較多的鐵，因此較耐磨。易磨指數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)砂為1，高爐渣為0．96，而鋼渣為0．7，鋼渣比高爐渣要耐磨。

鋼渣的主要化學(xué)成分與硅酸鹽水泥熟料和高爐礦渣的化學(xué)成分基本相似，鋼渣破碎其含量依爐型、冶煉鋼種的不同而異，化學(xué)成分主要為CaO、Si02、MgO、Fe203、MnO、A1203和P205等。此外，鋼渣內(nèi)還含有少量其他氧化物和硫化物，如Ti02、V205、CaS和FeS等。CaO是鋼渣的主要成分之一。Si02的含量決定了鋼渣中硅酸鈣礦物的數(shù)量。舢203也是決定鋼渣活性的主要成分，在鋼渣中一般形成鋁酸鈣或硅鋁酸鈣玻璃體，對鋼渣活性有利。MgO的存在形式主要有三種：即化合態(tài)(鈣鎂橄欖石、鎂薔薇輝石等)、固溶體(二價金屬氧化物MgO、FeO、MnO的無限固溶體，即RO相)和游離態(tài)(方鎂石晶體)。以化合態(tài)存在的氧化鎂不會影響鋼渣水泥的長期安定性。P205含量較低時，可以促進硅酸鹽礦物的生成；P205含量過高時，會與氧化鈣和氧化硅反應(yīng)生成鈉鈣斯密特石(7CaOP20s-2Si02)，阻礙膠凝性礦物C3S和C2S等的生成。

鋼渣的礦物糾成和硅酸鹽水泥熟料的礦物組成關(guān)系。鋼渣礦物相主要是C3S和C2S，其次為RO相，即MgO、FeO、MnO和f-CaO等組成的完全固融體。礦物組成主要取決于它的化學(xué)成分，尤其受堿度R的影響較大。鋼渣因為含有大量的C3S和C2S等礦物，使其具有良好的膠凝性，為鋼渣在水泥和混凝土方面的綜合利用，創(chuàng)造了良好的條件。